一項新研究稱,在人類「安全操作空間」的九個關鍵衡量指標中,地球已經超出了六個指標的範圍,其餘三個指標中有兩個也正在朝錯誤的方向發展。
地球的氣候、生物多樣性、土地、淡水、營養污染和「新穎」化學物質(如微塑膠和核廢料等人造化合物)都在失控之中,一組國際科學家在週三的《科學促進》雜誌上說。只有海洋酸度、空氣質量和臭氧層處於安全界限內,但海洋和空氣污染都在朝錯誤的方向發展,該研究稱。
「我們處於非常糟糕的狀態,」德國波茨坦氣候影響研究所所長、該研究合著者約翰·羅克斯特롬(Johan Rockstrom)說。「我們在這項分析中顯示,這顆行星正在失去恢復力,病人很病。」
2009年,羅克斯特羅姆和其他研究人員創建了九個不同的廣泛邊界領域,並使用科學測量方法來整體判斷地球的健康狀況。 週三的論文是對2015年論文的更新,它增加了第六個不安全因素。由於河流徑流惡化和對該問題的更好測量和理解,水從勉強安全變為超出界限的類別,羅克斯特羅姆說。
這些界限「決定了行星的命運」,羅克斯特羅姆說。這九個因素已經由許多外部研究「在科學上得到很好的確立」,他說。
如果地球能夠管理這九個因素,地球可能相對安全。但事實並非如此,他說。
在大多數情況下,該團隊使用其他同行評審的科學來為安全邊界創建可測量的閾值。例如,他們使用空氣中350個百萬分之一的二氧化碳,而不是巴黎氣候協定的工業化前水平上升1.5攝氏度(2.7華氏度)。今年,空氣中的碳達到424百萬分之一。
這九個因素是交織在一起的。當團隊使用計算機模擬時,他們發現使一個因素惡化,如氣候或生物多樣性,會使其他地球環境問題退化,而修復一個因素有助於其他因素。羅克斯特羅姆說,這就像對行星進行的模擬壓力測試。
模擬顯示「人類擁有的最強大手段之一,以應對氣候變化」是清理其土地並拯救森林,該研究稱。將森林恢復到20世紀80年代末的水平,將為自然碳匯提供大量空間來存儲二氧化碳,而不是空氣,在那裡它會捕獲熱量,該研究稱。
生物多樣性——生命形式的數量和不同類型——正處於一些最令人不安的狀態,它沒有像氣候變化等其他問題那樣受到足夠的關注,羅克斯特羅姆說。
「生物多樣性是保持碳循環和水循環完整的基礎,」羅克斯特羅姆說。「我們今天面臨的最大頭痛是氣候危機和生物多樣性危機。」
沒有參與該研究的密西根大學環境研究學院院長喬納森·奧弗佩克(Jonathan Overpeck)稱該研究「對行星和人類的含義深刻令人不安」。
「這項分析是平衡的,因為它明確發出了紅色警報,但並不過於驚慌。」奧弗佩克說。「重要的是,存在希望。」
臭氧層是唯一改善的因素,這表明當世界和其領導人決定認識並採取行動解決一個問題時,該問題可以得到解決,卡內基梅隆大學化學和環境教授尼爾·多納休(Neil Donahue)說,「在很大程度上,我們知道如何改善剩餘的問題。」
一些生物多樣性科學家,如杜克大學的斯圖爾特·皮姆(Stuart Pimm),長期以來一直質疑羅克斯特羅姆的方法和測量,認為這使結果沒有太大價值。
但卡內基梅隆大學環境工程教授格蘭傑·摩根(Granger Morgan)說,他沒有參與這項研究,「專家對界限的確切位置,或不同系統的交互方式,意見並不一致,但我們正在危險地接近。」
「我經常說,如果我們不迅速減少對地球的壓力,我們就完了,」摩根在電子郵件中說。「這篇論文說,我們更有可能已經完了。」